形态解析

形态解析
作 者: 川口健一 半谷裕彦
出版社: 知识产权出版社
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标 签: 力学 自然科学
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暂缺《形态解析》作者简介

内容简介

本书是引进国际著名学者川口健一、半谷裕彦著《计算力学与CAE系列丛书形態解析一般逆行列とその応用》版权,由浙江大学、同济大学空间结构力学领域的专家领衔翻译。空间可展天线,太阳能电池翼发射时呈收纳状态,到预定轨道展开成型,地面开合屋面,充气膜结构都是可展结构。展开结构或机构都有一个从不稳定状态向稳定状态逐步移行的举动,如何用数学公式描述这一过程呢,广义逆矩阵是最好,最有效的方法。因为它们都有展开途中的运动不确定性,但最后结果是唯一的。用广义逆矩阵的方法解线性方程组可以得到含有任意常数的解,通过约束条件可得真解。该方法克服了线性方程组系数矩阵奇异,得不到解的难点,也方便地解决了工程实际问题。本书第一章复习了线性代数的基本内容,第二章到第五章分别介绍了广义逆矩阵的定义,性质,算法,线性方程组的解存在条件,解的构成,自平衡应力的算法,广义逆矩阵的微分表达式等。第六章开始介绍应用,首先介绍不稳定结构的形态分析。其中包括刚体位移与自应力确定,桁架结构的形态分析,索结构形态分析,膜结构与平板的稳定化移行分析等。第7章讨论了具有约束条件で结构形态分析。约束条件可分为位移约束和应力约束,数值解法。第8章讨论了结构稳定问题中的平衡路径问题。通过广义增量法可直接找到整体失稳的临界载荷。

图书目录

中文版寄语

译者的话

前言

1  矢量和矩阵……………………………………………………1

1.1 矢量和矩阵………………………………………………………1

1.2 标量积和标准正交系……………………………………………3

1.3 行列式和逆矩阵…………………………………………………3

1.4 线性相关和线性无关……………………………………………5

1.5 矢量和矩阵的秩…………………………………………………8

1.6 初等变换…………………………………………………………12

1.7 二次型……………………………………………………………20

习题……………………………………………………………………22

2  广义逆矩阵……………………………………………………25

2.1 广义逆的定义……………………………………………………25

2.2 广义逆的性质……………………………………………………28

2.3 广义逆矩阵的微分公式…………………………………………33

习题……………………………………………………………………42

3  线性方程组的解………………………………………………45

3.1  线性方程组………………………………………………………45

3.2 解的存在条件……………………………………………………46

?2?

形 态 解 析 ——广义逆矩阵及其应用

3.3 解和解的个数……………………………………………………48

习题……………………………………………………………………51

4  最小二乘法和最优近似解……………………………………53

4.1 最小二乘法………………………………………………………53

4.2 最小二乘法的矩阵表示…………………………………………55

4.3 最优近似解………………………………………………………57

4.4 最小二乘型广义逆矩阵…………………………………………62

习题……………………………………………………………………67

5 广义逆矩阵的数值计算………………………………………69

5.1 降阶算法…………………………………………………………69

5.2 特征值分解法……………………………………………………72

5.3 迭代算法…………………………………………………………76

5.4 其他算法…………………………………………………………77

5.5 满秩的情况………………………………………………………79

习题……………………………………………………………………80

6 不稳定结构和形态解析………………………………………81

6.1 立体桁架结构的形态稳定………………………………………81

6.2 刚体位移和自平衡力……………………………………………85

6.3 不稳定桁架结构的形态解析…………………………………101

6.4 索结构的形态分析……………………………………………113

6.5 膜和平板结构的稳定化移行分析……………………………120

6.6 自平衡应力导入产生的几何刚度……………………………128

习题…………………………………………………………………130

7 具有约束条件的结构的形态解析…………………………132

7.1有位移约束的形态分析…………………………………………135

?3?

7.2 应力模态为约束条件的形态分析……………………………138

7.3  数值解析法……………………………………………………138

7.4 由Bott-Duffin逆矩阵给出的具有位移约束的

结构分析解………………………………………………………150

习题…………………………………………………………………163

8 结构稳定过程中的平衡路径解析…………………………165

8.1 增分方程与摄动方程…………………………………………166

8.2 屈曲点分类……………………………………………………168

8.3 屈曲模态………………………………………………………174

8.4 分歧路径的分析………………………………………………175

8.5 数值解析法……………………………………………………176

8.6 扁平拱的屈曲…………………………………………………181

8.7 复合屈曲点……………………………………………………190

习题…………………………………………………………………195

解答………………………………………………………………197

参考文献………………………………………………………223